TWI253959B - Method of ejecting liquid droplets and apparatus for ejecting liquid droplets in fixed amount - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 輪出的液滴:m::壓之液滴從閥輪出口呈液滴狀飛滴 體、且從低；均句溶液至含有填充物的液 的複合型的高黏度；：；：：：：度的液體、及此等液體 輸出裝置。 勺/夜滴的輪出方法及液滴定量 【習知之技術】 習知之液滴輸出裝置， 料由壓力調整裝置調壓為一^=，應給閥本體内的液體材 =徑’在進行閥的開啟動作、；：：入閥本體内的流動 進行後退動作之際’會=^碓開閥座狀使柱塞桿 的現象’由於氣泡進入閥本；：=;端的輸出口吸入空氣 液滴中混入氣泡，結果會有：法被3中’此後所輸出的 【發明所欲解決之問題】曰…、/ X侍j待液量的問題。 但疋，本案發明者瞭解到， 體内的閥座上落座中的 =現象，若從配設於閥本 離開閥座狀進行後退動二二二r閉口狀態，使柱塞桿呈 的位置時，閥本體内的：：，開：狀態來變移柱塞桿 了上述流路的柱塞桿的：：j j桿的後退動作減少 佔有肢積’造成上七十〔、、六 ϊ少1於喷嘴前端與上述流路間產生壓力：：的壓力 ;桿的變移速度增大而上述壓力差也隨遺柱 量無法追上麼力差，、=;;:?:述液體材料的供應 果會引起應猎由噴嘴前端的輸出口 1253959 五、發明說明（2) 使壓力均勻的大氣被吸入上述流路内的現象，該現象尤其 是在進行高速間歇性之連續輸出的情況，因需要高速後退 柱塞桿而變得更為顯著。 在此，本發明在獲得上述知識之基礎上，其目的在於防 止在呈離開閥座狀使柱塞桿進行後退動作之際，產生從喷 嘴前端的輸出口吸入空氣的現象，防止此後輸出之液滴内 被混入氣泡的液滴的形成方法及液滴定量輸出裝置。 【解決問題之手段】 本發明係為使被調壓之液體、根據必要儲存於容器内的 液體，從閥輸出口呈液滴狀飛滴輸出的液滴的輸出方法， 其主要為使液體的供應量可跟上輸出口與閥本體内的流路 間的壓力差，藉以防止氣泡從輸出口混入的方法。 在進行高速間歇性的連續輸出的情況，本發明係為使被 調壓之液體、根據必要儲存於容器内的液體，從閥輸出口 呈液滴狀飛滴輸出的液滴的高速間歇性的連續輸出方法， 其主要為利用使液體的供應量可跟上輸出口與閥本體内的 流路間的壓力差，藉以防止氣泡從輸出口混入的方法。 在藉由根據空氣壓力之柱塞桿的退行動作來開啟輸出 口，藉由根據彈簧之彈性力之上述柱塞桿的進出動作從上 述輸出口輸出液滴的情況，本發明係為藉由根據空氣壓力 之柱塞桿的退行動作來開啟輸出口 ，藉由根據彈簧之彈性 力之上述柱塞桿的進出動作從上述輸出口輸出液滴，使被 調壓之液體、根據必要儲存於容器内的液體，從閥輸出口 呈液滴狀飛滴輸出的液滴連續輸出方法，最好為液滴的高

C:\2D-CODE\91-06\9n06224.ptcl 第7頁 1253959 五、發明說明（3) 速間歇性的連續輸出方法，農 、 ' 可跟上輸出口與閥本體内=f要為利用使液體的供應量 炮從輸出口混入的方法。、机路間的壓力差，藉以防止氣 在藉由控制根據上述空旦 、、 度，來防止因柱塞桿的退二里之上述柱基桿的退行迷 況，本發明係為藉由根據二^ =使氣泡從輸出口混入的情 開啟輸出口 ，藉由根據彈坠力之柱塞桿的退行動作來 $作從上述輸出口輸出液；，上述柱塞桿的進出 儲存於容器内的液體，從 °。監之液體、根據必要 滴連續輸出方法，最好為：；u液滴狀飛滴輸出的液 法，其主要為藉由控制根：：：：”，性的連續輸出方 退行速度，使液體的供應量可^ T二二置之上述柱塞桿的 路間的壓力差，藉以防止因J剧、口與閥本體内的流 出口混入的方法。 土干的退行動作使氣泡從輸 此外，本發明係為包括·· 的閥本體，藉進退動作輸出液：的：ΐ:，由具有輸出口 述閥本體的液體供應機構、更為具雕土 t j供應液體於上 述閥本體的液體儲存容器，和對i 3，供應液體於上 壓期待壓力的液體加壓機構構成^容器内的液體加 制閥動作用空氣在期待壓力；及轉換 f控制機構，控 閥，可轉換連通上述閥動作壓控制機槿盥^好為電磁轉換 1位置，和連通上述閥本體與大氣的第2 ς述間本體的第 體，設定上述轉換閥位於第〗位置、且_ ，上述閥本 空氣使上述柱塞桿進行退行動作來開述闕動作用 上述輸出口，設定 第8頁 C:\2D-C0DE\91-06\91106224.ptd ^53959 五、發明說明（〇 ______ ^轉換閥位於 、 — 具體而言為 -处主基桿驅動機構、 來閉合上迷輪η壓力使上述柱塞桿進行進出動作 利用流量控的液滴定量輸出裝置’其主要特心 體。 閥來連逋上述閥動作壓控制機構與上述本 此夕卜，Λ 4士 "， 上述柱夷#曰"^ ^為·將上述閥本體之上述桎塞桿抵接而 4;=':最好於上述柱塞桿之前端閉 液體：應機：從：等：突起，的情況，本發明係為包：與 液、$ 饯構，由具有輸出口的閥本體，4 t括· 仅滴的柱塞桿，供應 1‘進退動作輸出 更為具體而古是供ϋ二2上述閥本體的液體供應機構、 和將液體儲;子容4:;:上述閥本體的液體儲存容器， 構成，作墨控二巧體力， '^力，及轉換閥、最好带 洵動作用空氣在期待 2作屢控制機構與上述間；：^ 本體與大氣的第2位置；上、水；弟1位置，和連通上述閥 :第〗位置、且藉由上述間：：：；：：定上述轉換間位 退行動作來開啟上述輪出口虱使上述柱塞桿進行 ，、且藉由上述柱塞桿驅撼二定上述轉換閥位於第2位 氣壓力使上述柱塞桿進行' 、更具體而言為彈簧或空 滴定量輪出裝置，其主要# 動作來閉合上述輸出口的液 上述閥動作壓控制機構與2後為·利用流量控制閥來連通 柱塞桿抵接面與上述柱塞述本體’將上述閥本體之上述 土于之前端面形成為平面，藉由兩 —~—---- C:\2D-OODE\9]-〇6\9]106224.Ptd $ 9頁 1253959

五、發明說明（5) =的面接觸來閉合上述輪出口 ’最好於上述 一 ，没置最大徑與上述輸出口内徑相等的基#之前端 【發明之實施形態】 々發明之液滴的形成方法的較佳形態， Ϊ ί ί之柱塞桿的退行動作來開啟輸出°，萨“ ：ί ί 之掉性力或空氣壓力之上述柱塞桿的 ==根據#黃 口輸出液滴的液滴輸出方法，直 #攸上述輪出 述空氣流量之上述柱塞桿：退；為.精由控制根據上 行動作使氣泡從輸出口混入 滴二+ =止因柱塞桿的退 此外，本發明之液滴；出方法。 括：具有輸出口的間本體置2佳形態’係為包 桿；供應液體於上述閥本體乍，液滴的枝塞 存容器内的液體為期待屙力的二：存合杰，加壓液體儲 用空氣在期待壓力的機構；控制間動作 為電磁轉換閥，可轉換；”轉換閥、最好 閥本體的第丨位置，和連通上、+返^閥動作壓控制機構與上述 上述閥本體，設定上述轉換門？本體與大氣的第2位置； 間動作用空氣使上述；立於第1位置、且藉由上述 口，設定上述轉換閥位於^仃退仃動作來開啟上述輪出 氣壓力使上述柱塞桿進 且藉由上述彈黃或空 滴定量輸出裝置，其主要特徵^作來閉合上述輸出口的液 上述閥動作壓控制機構與上^本雕利用流量控制閥來連通 閥本體之動作係基於如下原 之彈性力、空氣壓等作為驅動，即、於閉閥時利用彈簧 你’使柱塞桿落座於閥座，

C:\2D-mDE\91-06\91106224.ptd 1253959 五、發明說明（6) 而方、開閥時利用比上芝 柱塞桿離開閥座，=二黃之彈性力、空氣壓大的壓力使 據彈簧之彈性二二的移動方向及移動速度係藉由根 /氣體)的壓力賤(亦即、彈簧/氣體或空氣 利用使根據上述氣體。=队於閉合開啟之閥的情況， 小於上述彈簧的彈性下卜，使根據上述氣體之壓力 閥座。 3空氣壓），藉以將柱塞桿落座於 二下，作為驅動機構說明楚 t此’為使液體從輸出 ^氣體的^況。 急遽下降，提供大加速度於=，藉由上述氣體之壓力的 洛座於閥座，同時，使柱夹基桿，又，有必要使柱塞桿 的動作賦予慣性力於液體ΐ彳Γ =移動停止，藉由該柱塞桿 出。據此，賦予可使期待輸2使液體從上述輸出口衝 加速度於柱塞桿的且有彈# 《滴里適當衝出而需的充分 柱塞桿彻座的彈菁則較為理想。 之上述柱塞桿抵接面與上述二，12止，係將上述閥本體 由兩者的面接觸來閉合上述^才干别多而面形成為平面’藉 桿之前端面設置最大徑與ί好藉由於上述柱塞 可確實進行。又，該突起4:出二的突起’而 犯圍：包括最大徑與上述輪出口内徑相等的突作用的 4 ^纟仗閉口位置向開啟位置移動柱塞桿的位置的情 ^隨該移動速度的增高，上述流路内的壓力下降也變^ 1 : ’而變得容易從輸出口吸入大氣，因而，可將該 速度控制在不會從輸出口吸入空氣的速度。也就是說，不

C:\2D-C0DE\91-06\91106224.ptd 第11頁 1253959 五、發明說明（7) 可急遽對彈簧之彈性力提供極大的氣體。 在此，彈簀從自然長度的變位越大則越蓄積力量為公知 原理，用於僅變位規定距離期待的工作，在自然長度的彈 簧、與從自然長度縮短的彈簧或伸長的彈簧中，從自然長 度縮短的彈簀或伸長的彈簧成為較大。據此，柱塞桿的移 動距離增加越大則用以移動柱塞桿期待的力量也增大。 在此，以必要使根據氣體之壓力比上述彈簧之彈性力要 大，但是，若使柱塞桿的行程越增大，則必須增大氣體壓 力，另一方面，若將彈簧之彈性力與氣體壓力固定，由於 將氣體壓力供應給閥本體的能力一定，某種意義上也使得 柱塞桿的移動速度成為一定。 尤其是，柱塞桿離開閥座之瞬間的速度為最大，要使決 定柱塞桿的移動速度為不會從輸出口捲入氣泡的速度幾乎 不可能。據此，有必要控制調整為一定的氣體壓力的氣體 流量，來控制柱塞桿的移動速度。 具體的結構中，係於連通閥本體的轉換閥，及將柱塞桿 動作用氣體控制在期待壓力的閥動作壓控制機構間，配設 流量控制閥。 該轉換閥係為可轉換將連通上述閥動作壓控制機構的流 量控制閥與上述閥本體連通、而使柱塞桿處於開口位置的 第1位置，及連通上述閥本體與大氣、而使柱塞桿處於閉 合位置的第2位置的構成。 【作用】 在使閉合位置之柱塞桿進行退行動作而移動至開口位置

C:\2D-CODE\91-06\91106224.ptd 第12頁 1253959 五、發明說明（8) 的情況，係從第2位置向 上’控制為期待壓力二：動作轉換閥 f控制流量，將上述動作用氣體再藉由；量控置制 ^期待速度開始退行移動。“〜給闕本體，使該柱塞 由於可如此般以期待 的::動，’也可防止從輪= 桿：即使增大柱塞桿 此外，在使位於開口位 一及入氣泡。 合位置的情況，係從第】位置π作進出動作而移動至 ^ 2位置上，由於連通閥本體盥大A立置來動作轉換閥。 J二柱塞桿動作用氣體 '氣被釋放於大而氣使中枉塞桿退行移 土干動作用氣體的壓力瞬間汽二 使得上述柱 積能量的彈簧一氣伸長，而使；藉此，退縮蓄 由於柱塞桿抵接閥體而急速停止^ °隨後’ 狀從輸出口輸出。 僅使液體呈液滴 將上述閥本體之上述柱塞桿抵接面與上述柱 _ 面形成為平面，藉由兩者的面接觸來閉合上二^之則端 好藉由於上述柱塞桿之前端面設置最大徑與上^ : ’最 徑相等的突起，可在柱塞桿落座於閥座的同時佟:=内 的移動，藉由該柱塞桿的動作賦以慣性於液w : 柱塞桿 出口飛滴輸出液體。 、 肢而從上述輪 【實施例】 由實施例來詳細說明本發明，但是，本發 等實施例的任何限制。 月並未受到此 本發明之液滴定量輸出裝置，係由輸出液滴的閥部，供 C:\2D-CODE\91-06\91106224.ptd 第13頁 1253959 五、發明說明（9) 應液體於閥部的液體供應部，及供應動作用氣體於閥部的 氣體供應部所構成。 以下，參照圖式詳細說明本發明之一實施例的各部結 構，圖1為顯示閥開口時（第1位置）的各部狀態的概略圖， 圖2為顯示閥閉合時（第2位置）的各部狀態的概略圖。 構成閥部的閥本體1 ，於下面具備液滴輸出用的喷嘴 1 1 ，同時，藉由具有插通柱塞桿的貫穿孔3的隔壁2，上下 分隔為驅動部室4與輸出部室5，上部之驅動部室4可滑動 自如地安裝有使柱塞桿8上下移動的活塞7，活塞7上方的 驅動部室4形成彈簧室\，活塞7上面與彈簧室七的上部内 壁面間配設有彈簧9，此外，活塞7下方的驅動部室4形成 空氣室42，其介由連接形成於閥本體1側壁的連接口 1 2的 管2 0及氣體供應部而連接於高壓空壓源1 4，且被提供柱塞 桿8後退用之高壓空氣。 又，圖中之元件編號1 0為螺合驅動部室4上壁的行程調 整用螺絲1 0，藉由改變上下位置來調整柱塞桿8的移動上 限，調整液體的輸出量者。 輸出部室5内嵌裝有藉上述活塞7作進退動作的柱塞桿 8，輸出部室5的底部形成有連通閥本體1下面所設的喷嘴 1 1的液體輸出口 6。此外，輸出部室5介由連接形成於閥本 體1之側壁的連接口 1 3的管2 1，連接於液體儲存容器1 9， 以獲得液滴形成用液體。 柱塞桿8係為在其前端面抵接柱塞桿8前進之輸出部室5 的底壁後閉合上述液體輸出口 6者，據此，在閥閉合時柱

C:\2D-CODE\91-06\91106224.ptd 第14頁 1253959 五、發明說明（10) 塞桿δ接觸輸出部室5 上方形成空氣室的長声氐壁之際，具有可在上述活塞7的 又’若將柱塞桿8夕二 面，於閥閉合時’上、、則端面與輸出室之底壁形成為平 6以停止液滴輪出，J4兩面呈面接觸閉合上述液體輸出口 滴與輸出部室5内^ j可確實分離閥閉合時之應予輸出液 又，若為於义 出口 6内徑相等的今基# 8之刖端面設置最大徑與上述輸 成，即可改善閥η入，用以於閥閉合時繫合輸出口 β的構 液體供應部係:;的液分離。 或利用接頭連接之其f體加壓機構18、及藉由一體形成之 蓄積容器1 9所構成2 3閥本體1的輸出部室5的液體 液體加壓機構丨8 ，體蓄積容器1 9内的液體係藉由通過 又，圖示之實：；；期，的氣壓調整為常時定壓。 體蓄積容器1 9内的厣六係將猎由液體加壓機構1 8以使液 部，但是，也可於^調壓為一定壓力的液體供應給閥 中配置壓力調整機妾’夜體供應源（未圖示）與閥部的管路 給閥部。 由该墨力調整機構進行調壓後供應 空氣供應部係由串聯 體1的電磁轉換閥〗7、及將成中:係為在連通間本 待壓力的柱塞桿8動作/基4干8的動作用氣體控制在^ 構成。 土厶制機構間配設流量控制閥】6在的月 上述轉換閥]7係為 ’、”、、Ύ t換如下2位置的構成，即、_ 、將連 第]5頁 C:\2D-CODH\9]-O0\9!]〇6224.p[d 1253959 五、發明說明（Ί1) 通上述柱塞桿8動作壓控制機構的流量控制閥1 6與上述閥 本體1連通而使柱塞桿處於開口位置的第1位置，及連通上 述驅動部室4的空氣室42與大氣而使柱塞桿8處於閉合位置 的的第2位置，以此來進行柱塞桿8移動方向的轉換。 藉由上述構成，在使閉合位置之柱塞桿8進行退行動作 而移動至開口位置的情況，係從第2位置向第1位置來動作 轉換閥1 7。第1位置上，控制為期待壓力的柱塞桿8動作用 氣體再藉由流量控制閥1 6控制流量，將上述動作用氣體供 應給閥本體1，使該柱塞桿8以期待速度開始退行移動。 由於可如此般以期待速度移動柱塞桿8，即使增大柱塞 桿8的移動量，也可防止從輸出口 6前端吸入氣泡。 此外，在使位於開口位置的柱塞桿8作進出動作而移動 至閉合位置的情況，係從第1位置向第2位置來動作轉換閥 1 7。第2位置上，由於連通閥本體1與大氣，而使柱塞桿8 退行移動的柱塞桿8動作用氣體一氣被釋放於大氣中，使 得上述柱塞桿8動作用氣體的壓力瞬間與大氣壓形成相 等。藉此，退縮蓄積能量的彈簧9 一氣伸長，而使柱塞桿 作進出移動。隨後，由於柱塞桿抵接閥體而急速停止移 動，而僅使液體呈液滴狀從輸出口 6輸出。 本發明中，進行高速間歇性連續輸出。高速間歇性係指 在短期間重複進行間歇性輸出，其可在1秒内進行數次或 適宜設定。 【發明之效果】 根據上述構成之本發明，藉由在輸出動作的柱塞桿的退

C :\2D-C0DF；\91-06\91106224. ptci 第16頁 1253959 五、發明說明（12) 行動作防止從喷嘴前端的輸出口吸入空氣，因而可定量輸 出未混入氣泡的液滴而形成液滴，尤其是，即使在柱塞桿 的移動量大的情況，也可以規定時間供應必要的壓力，因 而在閥本體内不會產生不必要的負壓，即可有效防止空氣 吸入閥本體内。 將上述閥本體之上述柱塞桿抵接面與上述柱塞桿之前端 面形成為平面，藉由兩者的面接觸來閉合上述輸出口 ，即 可確實分離閥閉合時之應予輸出液滴與輸出部室内的液 滴，此外，若於上述柱塞桿之前端面設置最大徑與上述輸 出口内徑相等的突起，若為繫合於閥閉合時之輸出口的構 成，即可改善閥閉合時之液分離。 【元件編號之說明】 1 閥本體 2 隔壁 3 貫穿孔 4 驅動部至 4, 彈簧室 42 空氣室 5 輸出部室 6 輸出口 7 活塞 8 柱塞桿 9 彈簧 10 行程調整螺絲

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五、發明說明 (13) 11 喷嘴 12、13 連接口 14 空壓源 15 閥動作壓控制機構 16 流量控制閥 17 轉換閥 18 液體加壓機構 19 液體蓄積容器 20 > 21 管 C:\2D-CODE\91-06\91I06224.ptd 第18頁 1253959 圖式簡單說明 圖1為本發明之液滴定量輸出裝置之閥開口時（第1位置） 的概略圖。 圖2為本發明之液滴定量輸出裝置之閥閉合時（第2位置） 的概略圖。

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Claims (1)

1. 曰 修- · 8 · 18 本 1括：種液滴的輸出方法，係、包含： 根ί,塞f的退行動作來開啟輸出口之第1步驟.， 2步驟'桿的進出動作從上述輸出口輸出液滴之第 狀：：ί ί:驟使被調壓之液體從閥的上述輸出口。 係出的液滴的輸出方法，其特徵為，上述第广： =的供應量可跟上上述輸出口 =力…式，根據空氣流量控制上述柱；=流路 2:::!止氣泡從上述輸出口混入的步.i的退行 調壓：、夜：ί圍第1項之液滴的輸出方法，其中 之液肽係儲存於容器内的液體。 宁，被 3二如申請專利範圍第〗項之液滴 行高速間歇性的連續輸出。 别 法，其中，進 4·如申請專利範圍第丨項之液滴的 根據空氣壓力之柱塞桿的退來啟，、中，藉 根據彈簧之彈性力之上述柱塞桿的==?出口，藉由 輸出液滴。 出動作《上述輪出D 5.如申請專利範圍第丨項之液滴的 ° 由=據空莉^壓力之柱塞桿的退行來啟其中 根據彈簧之彈性力之上述柱塞桿的啟輸出D，藉由 輸出液滴，藉由控制根據上述空旦動作從上述輪出口 行速度，藉以防止因柱塞桿的 二之上述柱塞椁的退 入。 仃動作使氣泡從輸出口混 匸：\總檔\91\91106224\91106224(替換 )-2.Ptc 第 20 頁 159 159 修正 本6體量輪出裝置，係為包括.… 木雕沾、曰進退動作輸出液滴的挺窠炉··，、有輸出口的閥 ，勺液體供應機構； 二干，供應液體於上述閥 ，期待慶力；及轉換’：作2制機構，控制間動作用 ^機構與上述閥本體的第丨 '轉換連通上述閥動作壓控 氣的第2位置， 置，和連通上述閥本體與大 上述閥本體，設定 述閥動作用空氣 二換閥位於第1位置、且藉由上 出口，設定上述轉換來開啟上述輸 驅動機構、使上述柱、上位置、且错由上述柱塞桿 的液滴定量輸出裝置::二進出動作來閉合上述輸出口 利用流量控制閥來連L =為 本體。 N不連通上述閥動作壓控制機構與上述閥 柱7夷利範圍第6項之液滴定量輸出裝置，里中， 柱基枠驅動機構係為彈簧或空氣壓。 + 8 ·如申請專利範圍 ’ 上述液體供應機構传：上之液：定量輸出裝置，其中’ 容器，及將液應液體於上述闊本體的液體儲存 加壓機構所構成。子'盗内的液體加壓至期待壓力的液體 卜、十--1二專利範圍第6項之液滴定量輸出裝置，直中， 上述轉換閥係為電磁轉換閥。 - 將1^过如門申太^專W乾圍第6項之液滴定量輸出裝置，其中， 步成2平面肢^上述柱塞桿抵接面與上述柱塞桿之前端面 y ”、、 ’猎由兩者的面接觸來閉合上述輸出口。

   C:\ 總檔\91\91106224\91106224(替換）-2 ptc 第21頁 .崇號 91106224 A_ 修正 Λ '…申·請專利範® 1 1.如申請專利範圍第6項之液滴定量輸出裝置，其中， 於上述柱塞桿之前端面設置最大徑與上述輸出口内徑相等 的突起。

   (：:\總檔\91\91106224\91106224(替換）-2.ptc 第 22 頁